2011, Vol. 54
场地放大作用是地震学和地震工程学重要的研究课题之一，对于研究地震动的空间分布、场地的地震安全性和建(构)筑物的选址及其抗震设防具有重要的理论意义和实用价值.大量的研究结果表明，建(构)筑物的震害与其所处场地的地质条件密切相关，自振周期较长的柔性结构在软土场地上的震害重，自振周期较短的刚性结构在硬场地上的震害重.究其原因，如果不考虑建(构)筑物本身的质量问题，主要有:(1)建(构)筑物的自振周期接近于场地的卓越周期而引起的类共振作用；(2)场地对地震动的放大作用.场地放大作用是由于地表波阻抗的减小而引起的，地表地层的剪切波速度越小，场地放大作用越显著.地表土层相当于一个滤波器，对不同频段的地震动选择性地放大或缩小；土层厚度较薄时，对短周期地震动的放大作用显著；土层厚度较厚时，对长周期地震动的放大作用显著，而且随着土层厚度的增加，场地的卓越周期向长周期方向移动.周锡元等[1]指出:对于大震级地震而言，远场厚土层上地震动的长周期成分更为丰富，因此高层建筑往往易于产生类共振现象，从而遭受较大的破坏；而近场薄土层上的砖石结构等刚性建筑，由于类共振作用易于产生较重的破坏.
由于上述原因导致远场厚土层场地上中、高层建筑物遭受破坏或严重破坏的例子很多.1967年委内瑞拉地震(Ms6.5)，距震中60km 的加拉加斯市，建在160~230 m 厚和230~300 m 厚冲积层上的高层建筑(14~24 层)分别有75% 和80% 遭到破坏；而建在这些冲积层上的一般多层建筑，以及薄冲积层上的高层建筑，在这次地震中却几乎没有遭到破坏[2].1976年唐山地震(Ms7.8)，位于震源区的唐山市所有建筑尽毁，距震中140km 的北京市，一些中、高层建筑，例如北京饭店，民航大楼，民族文化宫等均遭受一定程度的破坏，而相邻的其他建筑却没有任何破坏[1].1977年罗马尼亚地震(Ms7.2)，距震中160km 的布加拉斯特市建在160~360 m 厚的第四系松散沉积物上，地震中有32座高层建筑(8~12层)倒塌，150多座老旧的中高层建筑(6~9 层)遭到严重破坏[3].1985年墨西哥地震(Ms8.1)，距震中400km 的墨西哥城建在软弱的古湖床上，尽管在墨西哥城记录的加速度峰值只有0.17g, 但自振周期为0.8~1.0s的中高层建筑(5~15层)遭到严重破坏，而低层建筑以及23层以上的高层建筑却未遭破坏[4].这类震害现象在此后的地震中也有出现，例如，1989年美国Loma Prieta地震(Ms7.1)，1994年 Northridge地震(Mw6.7)，1995年神户地震(Mw6.9)等.
基于强震动观测数据的场地反应分析方法，依据是否使用参考场地分为参考场地和非参考场地两种方法.最早由Borcherdt[5]提出的参考场地方法称为传统谱比法，用场地及其邻近基岩场地(参考场地)的傅氏谱比估计场地反应，当场地和参考场地之间的距离较小时，传播路径的影响很小，一般忽略不计；但是，当场地和参考场地之间的距离较大时，需要对传播路径效应(几何衰减和滞弹性衰减)进行校正，一般只对几何衰减进行校正.应用该方法的关键在于参考场地的选择，如果参考场地的反应可以忽略，那么用该方法估计的场地反应是可靠的.Andrews[6]将传统谱比法改造为广义线性反演方法，基于多次地震、多个场地的强震记录，用反演方法估计震源效应、路径效应和每个场地的场地反应.广义线性反演方法估计的场地反应结果与传统谱比法比较接近[7, 8].参考场地方法物理涵义明确，自提出以来均得到了广泛的应用.但在实际应用中，有时很难找到合适的参考场地，研究人员开始研究不用参考场地的方法，即非参考场地方法.非参考场地法中最常用的是水平与竖向地震动谱比法[9].与参考场地法相比，该方法能够获得相同的谱峰，但求取的场地反应结果却不同[7, 8, 10].另一种方法是记录地震动与模拟基岩(非常坚硬岩石)地震动的谱比法[11~13]，该方法需要精确的震源和路径效应.
2008年5月12日发生的汶川地震(Ms8.0)中，在渭河盆地布设的数字强震动观测台网首次获得了一批高质量的、珍贵的数字强震动观测记录.这也是我国首次在一次地震中在大型盆地获得如此多的数字强震动观测记录.为采用考虑几何衰减的传统谱比法研究渭河盆地中土层场地的放大作用提供了数据基础.
2 渭河盆地的地质背景渭河盆地位于陕西省中部，属新生代断陷地堑盆地，夹持于鄂尔多斯地块与秦岭山脉之间[14].在大地构造上，该盆地北缘鄂尔多斯台地，南接东秦岭造山带，东靠山西台隆，西端与鄂尔多斯西南断裂系相连[15]；在地理位置上，西起宝鸡隆县，东止于韩城-潼关黄河西岸，北起北山，南至秦岭.渭河盆地东西长360km, 南北宽度不一，西窄东宽，西部宽20km, 东部宽70km, 总面积22000km2.盆地地质构造复杂，断块山、断块台塬、断块平原构造地貌典型[16].
渭河盆地地势西高东低，西端在六盘山南端陇山的渭河谷地海拔约900m, 向东至宝鸡一带为798m, 到西安为400 m 左右.盆地东端三门峡高程仅为300m.盆地南半部即渭河南岸为秦岭山前冲洪积倾斜平原.北岸为渭河河流高阶地组成的黄土台塬，台塬呈阶梯状，由高及低一级一级地断续分布[17].
据王景明[18]和权新昌[19]，渭河盆地可划分为三个构造单元，即北部斜坡区、南部拗陷区和西部隆起区(图 1).北部斜坡区位于盆地的北部，南北宽30~40km, 基底埋深100~1000 m, 为一微向南倾的阶梯状斜坡，倾角6°.根据其活动性的差异，可将其划分成3个次级构造单元:(1)合阳-万荣凸起；(2)富平-蒲城浅凹；(3)乾县斜坡.北部斜坡区以南至秦岭北缘为南部拗陷区，南北宽40~50km, 是一个深而窄，南深北浅的箕状拗陷.北翼倾角10°~12°，南翼倾角大于40°，以断阶式陡坎直达秦岭.根据各区沉积、构造活动的不同，可分成西安凹陷、骊山凸起、咸渭凸起和固市凹陷.西部隆起区位于盆地西端、岐山-马召断裂以西的地区，南北宽30km.
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图 1 渭河盆地构造分区图(据权新昌[19]修改) Fig. 1 Structural zoning map in the Weihe basin (modified from Quan Xinchang[19]) |
第四系沉积物在整个盆地均有分布，包括更新统和全新统.岩性以黄土和砂砾石为主，成因复杂，以风积、冲洪积、湖积为主，另有坡积、滑塌堆积[20].盆地的构造特征控制了第四系沉积厚度的变化，从图 2可见，北部斜坡区和西部隆起区沉积物的厚度小于300m；南部拗陷区除盆地南部边缘附近的区域外，沉积物的厚度均大于300m, 其中，西安凹陷和固市凹陷沉积物的厚度最大.据石油地质钻井资料，渭河盆地第四系沉积物的最大厚度在宝鸡凸起为127m, 西安凹陷为1200m, 临潼凸起为870m, 固市凹陷为1352m, 朝邑凸起为930m[21].
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图 2 渭河盆地第四系沉积物厚度等值线图(据彭建兵[20]修改)以及在汶川地震中获得主震加速度记录的台站 Fig. 2 Both thick isoline of Quaternary sediments (modified from Peng Jianbing [20]) and stations recorded the mainshock acceleration time histories in Weihe basin in the Wenchuan great earthquake |
需要指出的是，图 2中第四系沉积物厚度等值线图是根据有限的钻孔资料插值而来，由于地下地质构造的复杂性，某些地方只是土层厚度的推测值，不一定与实际相符.例如乾陵台紧邻咸阳台，根据图 2其土层厚度有600多米，但根据钻孔资料，乾陵台的土层厚度只有10m, 之下为灰岩.
3 地震动观测数据在渭河盆地中布设的数字强震动台网属于中国数字强震动台网的陕西省部分，完成于2007年底，2008年3月正式投入运行.数字强震动仪均采用美国Kinemetrics公司生产的EpiSensor(ES-T)型内置力平衡式加速度计和ETNA 型数字强震动记录器[22].
汶川地震中，在渭河盆地布设的数字强震动台网共有29个台站获得主震加速度记录.除宝鸡和西影2个台站的主震记录不完整外，其他27个台站均获得了良好的主震加速度记录.27 个台站中，只有汤峪和长安2个台站为基岩台站，分别位于秦岭北缘断裂带和秦岭山地；其他25 个台站均为土层台站，地貌以河流阶地为主，其次为黄土台塬，个别为山前洪积扇、山前丘陵地带等(表 1).这些台站主要分布在南部拗陷区(17个台站)，其次为西部隆起区(5个台站)，北部斜坡区最少(3 个台站)，且均位于盆地的东北边缘(富平-蒲城浅凹1个台站，合阳-万荣凸起2个台站)(图 1, 2).各台站的震中距以西部隆起区、南部拗陷区、北部斜坡区为序增加；震中距最小和最大的台站分别为西部隆起区的陈仓台(528.96km)和北部斜坡区的韩城台(829.04km)(表 1).
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表 1 汶川地震中在渭河盆地获得主震加速度记录的台站参数 Table 1 The stations/ parameters of the mainshock s acceleration time histories recorded in the Weihe basin in the Wenchuan great earthquake |
图 3是汶川地震中渭河盆地27个台站获得的主震加速度时程.其中，水平向加速度峰值(PHA)最大154.016cm/s2，最小14.160cm/s2；超过100.0cm/s2的台站有2 个:陇县台和陈仓台；在60.0cm/s2 和100.0cm/s2之间的台站有5个:凤翔台，岐山台，杨陵台，户县台和高陵台；其他20 个台站的PHA 均小于60.0cm/s2.所有台站的竖直向加速度峰值均小于51.0cm/s2，而且小于20.0cm/s2 的台站占大多数，有18个.
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图 3 汶川地震中渭河盆地27个台站获得的主震加速度时程及其PGA(单位:cm/s2) Fig. 3 The mainshockS acceleration time histories and their PGAs recorded by 27 stations in the Weihe basin in the Wenchuan great earthquake |
总体而言，渭河盆地中土层场地的加速度峰值(PGA)在西部隆起区最大，其次为南部拗陷区，北部斜坡区较小；PGA 有随震中距增加而减小的趋势，且与土层的厚度无关(图 4).两个基岩台站的 PGA 相比较，汤峪台大于长安台(表 1).南部拗陷区中乾陵台的PGA 显著低于邻近的咸阳台，这可能与其土层厚度较薄(只有10 m, 之下为灰岩)有关.
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图 4 汶川地震中在渭河盆地获得的主震加速度峰值随震中距的变化关系 Fig. 4 Relationships between the mainshock's PGAs recorded in the Weihe basin in the Wenchuan great earthquake and epicentral distances |
图 5是汶川地震中渭河盆地27个台站获得的主震加速度反应谱.其中，加速度反应谱的最大峰值为509.83cm/s2；最大峰值超过200.0cm/s2 的台站有5个，除杨陵台位于南部拗陷区，其他4个台均位于西部隆起区；最大峰值在100.0cm/s2 和200.0cm/s2 之间的台站有13个，均位于南部拗陷区；在100.0cm/s2附近或其之下的台站有9个，其中2个台是基岩台，其他台站有4 个位于南部拗陷区，3 个位于北部斜坡区.所以，加速度反应谱的最大峰值有以西部隆起区，南部拗陷区，北部斜坡区为序由西向东降低的趋势.
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图 5 汶川地震中渭河盆地27个台站获得的主震加速度反应谱(阻尼:5%) Fig. 5 The response spectra of the mainshock s acceleration time histories recorded by 27 stations in the Weihe basin in the Wenchuan great earthquake (damping: 5%) |
土层场地自振周期(T)与土层厚度(H)、剪切波速度(Vs)的关系式为T=4H/Vs.假设土层的剪切波速度变化不大，当土层较薄时，土层的自振周期位于短周期或高频；土层厚度越大，土层的自振周期向长周期方向移动.反之亦然.
根据图 5 反应谱的形状和卓越周期分布的频带，渭河盆地各台站的加速度反应谱明显地分为3类，并与基岩或薄土层、中厚土层和深厚土层场地相对应:(1)最大峰值均分布于短周期(＜1s)，如汤峪、长安、乾陵、周至和千阳台，反映基岩或薄土层场地的特征；(2)最大峰值均分布于短周期到大于1s附近，谱值在1s以上随周期增加衰减快，例如陇县、陈仓和合阳台，反映中厚土层场地的特征；(3)高谱值部分较宽，最大峰值分布于长周期或无明显的最大峰值，例如上述2类反应谱之外的台站，反映深厚土层场地的特征.
由于缺乏各台站的钻孔资料，只能根据各土层台站在图 2 中位置大致估计三类场地的厚度分别为:薄土层场地≤60m, 中厚土层场地在60~200m之间，深厚土层场地>200 m.值得注意的是，对于薄土层厚度的估计可能与实际有出入，需要钻孔资料进一步证实.
4 方法地震动是由震源破裂过程(震源效应)、波在地壳中的传播过程(路径效应)和场地反应3个物理过程组成的一种复杂系统的产物，用强震动观测记录估计场地反应需要除去震源和路径效应.
传统谱比法的基本思想是:研究场地附近有一基岩参考场地，它们之间有相同的震源效应和几乎相同的路径效应，研究场地与基岩参考场地的地震动傅氏谱比即为估计的场地反应[5, 7, 23].
假设有M个台站组成的强震观测网络获得N次地震的地震动记录，第i个台站记录的第j次地震的地震动傅氏谱(Oij)可以表达为震源(Ej)、路径(Pij)和场地(Si)的乘积，即
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(1) |
其中，f为频率.
如果有一个参考场地(i=R)，其场地反应可忽略不计(即SR=1).如果台站之间的距离较大时，应该考虑路径效应，一般只考虑路径的几何衰减效应，
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(2) |
其中Rij为第i个台站第j次地震的震源距.滞弹性衰减效应可忽略不计.那么，第i个台站的场地反应(SiSR)可用下式估计:
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(3) |
对一次地震、由M个台站组成的强震台阵而言，第i个台站的场地反应可用下式估计:
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(4) |
采用传统谱比法的必要条件是要有一个合适的基岩台站做为参考场地.如前所述，渭河盆地中只有汤峪和长安两个基岩台站，前者基岩由云母石英片岩、黑云母片麻岩等组成；后者基岩为花岗岩.将二者之一做为参考场地，采用上述考虑几何衰减的传统谱比法估计另一个台站的放大作用，以确定哪一个台站做为参考场地更为合适.结果表明，汤峪台做为参考场地时，长安台的放大作用明显(图 6).这说明长安台不适合做为参考场地，而汤峪台做为参考场地是合适的.
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图 6 汤峪台作为参考场地时，汶川地震中长安基岩台站对地震动的放大作用 Fig. 6 Tangyu station as reference station, amplification effects of Chang^an bedrock station on ground motions in the Wenchuan great earthquake |
因此，选择汤峪台做为参考场地，采用上述方法估计25个土层台站的放大作用，并用带宽为0.4Hz的帕曾(Parzen)窗平滑，结果如图 7和表 2.结果表明，各有3个台站的地震动分别在1Hz附近频段和高频段放大作用显著，19个台站的地震动在低频段放大作用显著；而且所有台站地震动三分量的放大作用并不相同，除了凤翔台的放大作用EW>UD> NS之外，其他24个土层台站的放大作用均为EW> NS>UD.
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图 7 汶川地震中渭河盆地的土层场地对地震动的放大作用 Fig. 7 Amplification effects of soil sites on ground motions in Weihe basin in the Wenchuan great earthquake |
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表 2 汶川地震中在渭河盆地观测到的放大作用的放大系数及其相应的卓越频率 Table 2 The amplification factors and corresponding predominant frequency of the amplification observed in the Weihe basin in the Wenchuan great earthquake |
根据0.05~10.0Hz频带放大作用显著的频率范围可将渭河盆地的场地分为3类:(1)高频段放大作用显著的场地，包括千阳、周至和乾陵台，地震动三分量放大作用的卓越频率同时出现在高频段.该类场地中EW、NS和UD地震动的最大放大系数范围分别是2.8699~6.4700、2.4202~5.0328和2.4272~2.9789，对应的卓越频率范围分别为1.4832~3.6743Hz、1.4252~7.5836 Hz和0.9461~9.7473 Hz；乾陵台地震动三分量的最大放大系数最小，但其卓越频率比千阳、周至台显著增大，说明乾陵台的土层厚度小于千阳台和周至台的土层厚度.(2)1 Hz附近频段放大作用显著的场地，包括陇县、陈仓和合阳台，地震动三分量放大作用的卓越频率并不同时出现在低频、或高频段，而是分别交替出现在1 Hz附近的低频、高频段.该类场地中EW、NS和UD 地震动的最大放大系数范围分别是3.2329~11.7172、2.6151~8.6188和1.7900~5.5094，对应的卓越频率范围分别为0.6714~1.4313 Hz、0.8057~1.4618 Hz和0.8942~1.8372 Hz；合阳台地震动三分量的最大放大系数最小.(3)低频段放大作用显著的场地，包括上述两类场地之外所有土层台站的场地，地震动三分量放大作用的卓越频率同时出现在低频段.该类场地对地震动放大作用的特点是:低频段显著大于高频段；绝大多数台站在低频段形成一个陡坎，从卓越频率开始，放大系数随频率增加急剧降低.该类场地EW、NS和UD 地震动的最大放大系数范围分别是4.3583~13.6570、2.1847~7.3731和2.1714~4.5079，对应的卓越频率范围分别为0.0504~0.6867Hz、0.0504~0.7278Hz和0.0519~1.0000Hz.上述3类场地完全对应于前述由加速度反应谱划分出的3类场地:薄、中厚和深厚土层场地.
值得注意的是，低频段放大显著的场地类型中，高频段亦有不同程度的放大作用，只不过相对于低频分量的放大作用较小.该类场地中EW、NS 和 UD 地震动在高频段的最大放大系数范围分别是2.3129 ~ 6.8032、2.3070 ~ 5.8778 和1.0750 ~3.5172，对应的卓越频率范围分别为1.0376~3.5952 Hz、1.2924 ~ 7.6614Hz 和1.4557 ~9.9976Hz.
6 讨论 6.1 渭河盆地深厚土层对地震动的放大作用汶川地震中，渭河盆地的深厚土层场地对地震动的低频分量放大作用显著，同时对高频分量也有所放大，只不过相对于低频分量的放大作用较小.例如杨陵、户县、西安、草滩、高陵台的土层场地对地震动低频分量的放大系数为9.5~11.2，而对地震动高频分量的放大系数为5.5~6.8(图 7, 表 2).这些台站的土层场地对地震动的放大作用不但增加了地震动低频分量的振幅，而且对地震动高频分量的振幅也有所增大，使得高、低层建筑均会遭受不同程度的震害.据图 8，西安市在该次地震中处于Ⅵ度烈度异常区中.该市的抗震设防烈度是Ⅷ度(设计基本地震加速度值为0.20g)，比实际地震烈度高Ⅱ度.门进杰等[25]对该次地震中西安市高层建筑(28~29层，高度为90.05~94.85m)的震害调查结果表明:地震时，由于高层建筑的水平位移过大，导致非结构构件严重破坏，包括填充墙严重开裂、装饰装修工程严重破坏、防震缝两侧墙体损坏严重、电梯轨道严重变形等；白家荣等[26]对该次地震中西安市155幢中小学建筑(2~4层砖混结构)的震害调查结果表明:50幢房屋属轻微破坏，基本上不需要维修即可继续使用；15幢房屋建议停止使用甚至拆除；而其余房屋则需进行不同程度的维修和加固处理.
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图 8 汶川地震(Ms8.0)烈度分布图(据袁一凡修改[24]) Fig. 8 The seismic intensity map of the Wenchuan great earthquake (Ms8.0) (modified from Yuan Yifan[24]) |
根据Somerville[27]和Stewart等[28]对1994 年 Northridge地震中洛杉矶盆地和1995 年Kobe地震中Osaka盆地的盆地边缘效应特征的总结，盆地边缘效应可以定义为:地震中，地震直达波与断层控制的盆地边缘产生的面波或衍射波相互作用发生相长干涉，从而使得地震动被放大，沿着断层控制的盆地边缘形成一个与烈度异常区对应的地震动异常高区.
渭河盆地是一个新生代断陷地堑盆地，其盆地南、北边缘都受断层的控制.汶川地震中，从宝鸡到眉县沿着盆地边缘有一个Ⅶ 度烈度异常区(图 8).该区域的抗震设防烈度为Ⅶ 度(设计基本地震加速度值为0.15g)[29]，是渭河盆地中震害最为严重的地区，而且宝鸡市陈仓区的震害最为突出.朱元详等[30]对陈仓区建筑物震害的调查结果表明:砖混、土木结构房屋受损严重，部分倒塌；框架结构和框架砌体混合结构建筑数量较少，虽然破坏程度严重，但未发现倒塌情况.而且倒塌房屋均为农村住宅，一般未经正规抗震设计，施工质量差.
Ⅶ度烈度异常区中，陈仓台最大加速度峰值为107.623cm/s2，是渭河盆地中除陇县台之外加速度峰值最大的台站，土层场地对地震动的放大系数为9.77，相应卓越频率1.43Hz；而在其以北10km 左右、土层厚度比其厚、且不在该异常区中的凤翔台，最大加速度峰值为81.777cm/s2，对地震动的放大系数为6.87倍，相应卓越频率0.37 Hz.这说明陈仓台的放大作用不但包括土层场地对地震动的放大作用，而且还有盆地边缘效应导致的地震动的放大作用.
综上所述，汶川地震中从宝鸡到眉县沿着盆地边缘分布的Ⅶ度烈度异常区是盆地边缘效应和土层场地对地震动放大作用共同作用的结果.
6.3 建(构)筑物抗震设防的重要性地震中，建(构)筑物是否遭到破坏取决于下列两个方面:(1)建(构)筑物抵御地震破坏的能力.与其所处地质条件、当地抗震设防烈度、抗震设计执行力度、建筑材料质量、施工质量等密切相关；(2)地震破坏建(构)筑物的能力.与地震的震级、震源深度、震中距、断层的相对位置、场地条件、地震动强度及其持续时间等密切相关.当后者大于前者时，建(构)筑物必然遭到严重破坏甚至倒塌；当后者与前者相当时，建(构)筑物将遭到一定程度的破坏；否则，建(构)筑物应该是安全的.
1985年墨西哥地震(Ms8.1)，尽管在远离震中400km 的墨西哥城记录的加速度峰值只有0.17g(166.6cm/s2)，但由于下列3个原因使得墨西哥城的中高层建筑(5~15层)遭到严重破坏:(1)墨西哥城之下软弱的古湖床沉积物对地震动的放大作用；(2)中高层建筑的自振周期接近于场地的卓越周期而引起的类共振作用；(3)墨西哥城建(构)筑物的抗震设防程度很低或基本上没有进行抗震设防.
这次墨西哥地震给我们的启示是:建(构)筑物所处的地质条件具有固有的特性，人为因素很难改变；而建(构)筑物抵御地震破坏的能力则可以通过以下措施得以增强，以避免或减轻其震害:(1)严格按照适于当地的抗震设防烈度对建(构)筑物进行抗震设计，避免建(构)筑物的自振周期接近于场地的卓越周期而发生类共振作用；(2)严把建筑材料质量和施工质量关，保证建(构)筑物质量.
渭河盆地中抗震设防烈度为Ⅷ 度(设计基本地震加速度值为0.20g)的地区有:西安(8个市辖区，长安区除外)，渭南，华县，华阴，潼关，大荔，陇县；其他地区的抗震设防烈度均为Ⅶ度[29].
汶川地震中Ⅵ度地震烈度区及其中的Ⅶ度异常区是渭河盆地的主要受灾区(图 8).Ⅶ 度烈度异常区遭遇了相当于本地区抗震设防烈度的地震，是渭河盆地中震害最严重的地区.根据《建筑抗震设计规范》，Ⅶ度烈度异常区中的建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用.事实上，按照当地抗震设防烈度进行过抗震设计，并且施工质量较好的建筑物只是破坏程度严重；倒塌房屋均为未经正规抗震设计、施工质量差的农村住宅.渭河盆地中其他地区的抗震设防烈度至少比实际地震烈度高出Ⅰ度(户县以西地区)、Ⅱ度(西安地区)或Ⅲ度(西安以东地区)，也就是说，这些地区遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震，根据《建筑抗震设计规范》，这些地区的建筑物一般不受损坏或不需修理可继续使用.事实上，西安以东地区未见震害报道；西安地区和户县以西Ⅵ度地震烈度区中受损严重、甚至倒塌的建筑物一般没有进行抗震设计或者没有严格按照当地抗震设防烈度进行抗震设计、并且施工质量差.陇县是渭河盆地中加速度峰值(154.016cm/s2)最大的地区，位于户县以西Ⅵ度地震烈度区中，其抗震设防烈度高于实际地震烈度Ⅱ 度，只是一些未经抗震设计、施工质量差的土木结构房屋受损严重，部分倒塌.
综上所述，汶川地震中渭河盆地的抗震设防烈度足以抵御地震的破坏.导致渭河盆地某些地区震害严重的主要原因是大多数建(构)筑物没有严格按照当地的抗震设防烈度进行抗震设计或者根本没有进行抗震设计，而且施工质量差.如果严格按照当地的抗震设防烈度进行抗震设计，并保证建筑材料质量和施工质量，那么汶川地震中渭河盆地大多数的建(构)筑物震害将会大大减轻甚至避免.
7 结论地震动是震源破裂过程、波在地壳中的传播过程和场地反应3个物理过程组成的一种复杂系统的产物.对于大震级地震，建(构)筑物的抗震设防必须考虑场地反应以避免或减轻其震害.
利用渭河盆地中27个台站记录的汶川地震主震的加速度时程，基于考虑几何衰减的传统谱比法研究了25个土层台站所处场地对地震动的放大作用，得出以下主要结论:
(1) 总体而言，汶川地震中渭河盆地土层场地的加速度峰值(PGA)在西部隆起区最大，其次为南部拗陷区，北部斜坡区最小；土层场地的PGA 有随震中距增加而减小的趋势，且与土层的厚度无关.
(2) 根据土层场地的加速度反应谱特征及其对地震动的放大作用特征，渭河盆地的土层场地可分为3类:薄土层场地、中厚土层场地和深厚土层场地.
(3) 汶川地震中渭河盆地的深厚、中厚和薄土层场地分别对地震动的低频、1Hz附近和高频分量放大作用显著；而且，汶川地震中渭河盆地的土层场地对不同方向地震动的放大作用不同，有EW > NS>UD的关系.
(4) 汶川地震中渭河盆地的深厚土层对地震动的高频分量也有所放大，只不过相对于低频分量的放大作用较小.深厚土层对地震动的放大作用不但增加了地震动低频分量的振幅，而且对地震动高频分量的振幅也有所增大，使得高、低层建筑均会遭受不同程度的震害.
(5) 汶川地震中从宝鸡到眉县沿着盆地边缘分布的Ⅶ度烈度异常区是盆地边缘效应和土层场地对地震动放大作用共同作用的结果.
(6) 汶川地震中渭河盆地的抗震设防烈度足以抵御地震的破坏.导致渭河盆地某些地区震害严重的主要原因是大多数建(构)筑物没有严格按照当地的抗震设防烈度进行抗震设计或者根本没有进行抗震设计，而且施工质量差.
建(构)筑物所处的地质条件具有固有的特性，人为因素很难改变.开展场地地震安全性评价，制定符合实际的抗震设防烈度，严格执行建(构)筑物的抗震设计，严把建筑材料质量和施工质量关等是增强建(构)筑物抵御地震破坏能力，避免或减轻建(构)筑物震害的有效途径.
致谢感谢国家强震动台网中心(CSMNC)提供了渭河盆地各台站记录的汶川地震主震加速度时程.感谢同行专家对本文的匿名评审和提出的有益问题.
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